Разлика между ДНК лигаза и ДНК полимераза
Share
Ключова разлика - ДНК лигаза срещу ДНК полимераза
ДНК лигазата и ДНК полимеразата са важни ензими, участващи в репликацията на ДНК и механизмите за възстановяване на ДНК на организмите. ДНК лигазата е отговорна за присъединяването на ДНК фрагменти чрез катализиране на образуването на фосфодиестерни връзки между нуклеотиди. ДНК полимеразата е отговорна за синтеза на ДНК от нейните градивни елементи (нуклеотиди), използвайки шаблон ДНК. Това е ключовата разлика между ДНК лигаза и ДНК полимераза.
СЪДЪРЖАНИЕ
1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е ДНК лигаза
3. Какво е ДНК полимераза
4. Паралелно сравнение - ДНК лигаза срещу ДНК полимераза
5. Резюме
Какво е ДНК лигаза?
ДНК лигазата е ензим, който катализира образуването на фосфодиестерна връзка между 3 '- OH и 5'-PO4 групи нуклеотиди и улеснява присъединяването на ДНК фрагменти. Известен е и като молекулен шев. Тази способност дава възможност за запълване на пролуките или ниците на ДНК и съединяване на фрагменти от Okazaki, образувани по време на репликация на ДНК. ДНК лигазите са много полезни в рекомбинантната ДНК технология за производството на рекомбинантни ДНК молекули. ДНК лигазата се присъединява към ДНК от интерес с векторната ДНК. Следователно, той е важен ензим за организмите.
Ензимът на ДНК лигаза зависи от кофактор и Mg2+ йони за неговата функция. Има два кофактора, които помагат в ДНК лигазите. NAD+ действа като кофактор за бактериални ДНК лигази, докато АТФ често действа като кофакторен вирус и еукариотични ДНК лигази. Действието на еукариотичната ДНК лигаза завършва чрез три основни етапа.
Стъпка 01. ДНК лигаза атакува ATP молекулата и освобождава пирофосфат (две фосфатни групи) и AMP и образува лигаза-аденилат междинен продукт чрез свързване ковалентно с получената AMP.
Стъпка 02: Образуваният ензим AMP междинно прехвърля AMP към 5 'фосфата на ника и образува ДНК - аденилат (5'-фосфатен кислород от веригата на ДНК атакува фосфора на лигаза-аденилатния междинен продукт).
Стъпка 03: ДНК лигаза катализира атаката на 3'-ОН на ника върху ДНК-аденилат за присъединяване към полинуклеотидите и освобождава AMP.
ДНК лигазите обикновено се изолират от Т4 бактериофаг и широко се използват в рекомбинантна ДНК технология.
Фигура 01: ДНК лигаза при възстановяване на ник
Какво е ДНК полимераза?
ДНК полимеразата е повсеместен ензим, присъстващ във всички организми, участващи в синтеза на ДНК и репликацията на генома. Генетичната информация преминава от родител в потомство с помощта на ДНК полимерази. Той катализира синтеза на нова комплементарна ДНК за съществуващата ДНК. ДНК полимеразата добавя нуклеотиди (градивни елементи на нуклеинови киселини) към 3 'ОН групата на праймерната последователност и продължава образуването на нишката в посока 5'. Повечето от ДНК полимеразите имат 5 'до 3' полимеразна активност и 3 'до 5' екзонуклеазна активност за корекция.
Прокариотичните ДНК полимерази са описани в пет основни групи. Еукариотите съдържат най-малко 16 различни ДНК полимерази. Всички тези ДНК полимерази са групирани в седем семейства, а именно A, B, C, D, X, Y и RT (Обратна транскриптаза).
Фигура 02: ДНК-полимеразна задвижвана ДНК репликация
Каква е разликата между ДНК лигаза и ДНК полимераза?
ДНК лигаза срещу ДНК полимераза | |
| ДНК лигазата е ензим, който катализира образуването на фосфодиестерни връзки между нуклеотиди и свързва ДНК фрагменти заедно. | ДНК полимеразата е ензим, който катализира синтеза на ДНК, използвайки нуклеотиди. |
| Роля в репликацията на ДНК | |
| ДНК лигазата е допълнителен ензим в репликацията на ДНК, който се присъединява към фрагменти от Okazaki. | ДНК полимеразата е основният ензим в репликацията на ДНК. |
| Изисквания | |
| Зависи от Mg2+ йони и ATP / NAD+ кофактори | Зависи от шаблон, нуклеотиди, праймери и Mg2+. |
| Функции | |
| ДНК лигазата е важна за рекомбинацията на ДНК, възстановяването на ДНК и репликацията на ДНК. | ДНК полимеразата е важна за репликацията на ДНК, репарацията на ДНК и технологията за рекомбинация на ДНК. |
Обобщение - ДНК лигаза срещу ДНК полимераза
ДНК лигазата е важен ензим, който е необходим за присъединяване на ДНК фрагменти чрез фосфодиестерни връзки. ДНК полимеразата е основният ензим, важен за синтеза на нова ДНК. Ключовата разлика между ДНК лигазата и ДНК полимеразата е тяхната функция. И двата ензима обаче са от съществено значение за възстановяването на ДНК, репликацията на ДНК и рекомбинантната ДНК технология.
справка:
Rossi, R., A. Montecucco, G. Ciarrocchi и G. Biamonti. „Функционална характеристика на Т4 ДНК лигазата: нова представа за механизма на действие.“ Изследване на нуклеинови киселини. Национална медицинска библиотека на САЩ, 01 юни 1997 г. Мрежата. 11 март 2017 г.
Мартин, Ина В. и Стюарт А. Макнейл. „ATP-зависими ДНК лигази.“ Геология на биологията. BioMed Central, 2002. Web. 11 март 2017 г.
Гарсия-Диас, Мигел и Катажина Бебенек. „Множество функции на ДНК полимерази.“ Критични рецензии в науките за растенията. Национална медицинска библиотека на САЩ, март 2007. Web. 11 март 2017 г.
С любезност на изображенията:
1. „Меканизъм за поправяне на лигазийни никове“ От Jrmcnall - ChemDraw (CC BY-SA 3.0) през Commons Wikimedia
2. Машини за репликация „Phage T7“ от Danykl - Собствена работа (CC BY-SA 4.0) през Wikimedia на Commons
